金屬切削過程研究的重點(diǎn)和核心是切屑的形成過程。硬態(tài)切削過程一般產(chǎn)生鋸齒形切屑。k.f.koch博士和p.fallbochmer博士認(rèn)為，硬態(tài)切削的切屑形態(tài)受切屑厚度的影響最大，當(dāng)切屑厚度小于20μm時(shí)易產(chǎn)生帶狀切屑，否則生成鋸齒形切屑。形成鋸齒形切屑的原因主要是刀具前刀面附近的工件材料受到擠壓而堆積在前刀面上，刀具繼續(xù)向前切削致使切屑材料發(fā)生突然斷裂。

    關(guān)于鋸齒形切屑形成機(jī)理有很多著名的論斷。1964年recht提出了切削加工時(shí)突變剪切失穩(wěn)的經(jīng)典模型，當(dāng)名義應(yīng)力一真實(shí)應(yīng)變曲線斜率為零時(shí)，即溫度變化的局部速率對強(qiáng)度的負(fù)面影響等于或大于強(qiáng)度所產(chǎn)生的應(yīng)變硬化的正面影響時(shí)，材料內(nèi)部的塑性變形區(qū)便產(chǎn)生突變剪斷。美國俄克拉荷馬州立大學(xué)的houzhen-bin和rangakoⅱ1and提出了鋸齒形切屑形成過程中的熱力學(xué)模型，他們的實(shí)驗(yàn)表明，切削速度和進(jìn)給量在剪切發(fā)生失穩(wěn)中起著重要作用。samiatin和rab發(fā)現(xiàn)當(dāng)正常的流動(dòng)軟化率對應(yīng)變速率敏感值之比等于或大于5時(shí)，金屬切削過程的非均勻流動(dòng)立刻發(fā)生。熱塑過程的不穩(wěn)定性(應(yīng)變硬化與熱軟化)導(dǎo)致剪斷區(qū)產(chǎn)生，即使沒有熱軟化效應(yīng)，其它機(jī)理也可使剪切帶抗剪強(qiáng)度明顯減小。